高一物理学习进展如何?虽然必修一的知识点不算特别多,但它们是高中物理的基石。以下是小编整理的人教版高一物理必修一知识点总结,供大家参考。
### 一、曲线运动
#### 1. 曲线运动的条件
当运动物体所受合外力的方向与其速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。
#### 2. 曲线运动的特点
– **瞬时速度方向**:曲线运动中,质点在某一点的瞬时速度方向即为该点曲线的切线方向。
– **变速运动**:曲线运动的速度方向不断变化,因此是变速运动。
– **合外力与加速度**:做曲线运动的质点,所受合外力一定不为零,且具有加速度。
#### 3. 合外力方向
曲线运动中,合外力方向与速度方向不在同一直线上,且一定指向曲线的凹侧。
### 二、运动的合成与分解
#### 1. 运动的合成与分解
– **合成**:由已知的分运动求等效的合运动。
– **分解**:由已知的合运动求等效的分运动。
– **基本关系**:
– 分运动的独立性
– 运动的等效性(合运动与分运动是等效替代关系,不能并存)
– 运动的等时性
– 运动的矢量性(加速度、速度、位移均遵循平行四边形定则)
#### 2. 互成角度的分运动合运动判断
– **直线运动**:两分运动的速度与加速度在同一直线上时,做直线运动。
– **曲线运动**:两分运动的速度与加速度不在同一直线上时,做曲线运动。
– 两个直线运动的合运动:匀速直线运动
– 一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动:曲线运动
– 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动:匀加速直线运动
– 两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动:可能是直线运动,也可能是曲线运动。当两分运动的初速度合速度方向与合加速度方向在同一直线上时,做匀加速直线运动;否则做曲线运动。
#### 3. 确定合运动与分运动
– **实际运动**:合运动一定是物体的实际运动。
– **参照物**:选择运动的物体作为参照物时,参照物的运动和物体相对参照物的运动是分运动,物体相对地面的运动是合运动。
– **分解原则**:遵循平行四边形定则,类似力的分解,按实际效果进行分解。
#### 4. 绳端速度的分解
– **原则**:
– 按效果正交分解物体运动的实际速度
– 沿绳方向一个分量,垂直于绳一个分量(沿绳方向的收缩速度,垂直于绳的转动速度)
#### 5. 小船渡河问题
– **最短渡河时间**:当船头与河岸垂直时,渡河时间最短(θ=90°,sinθ=1)。
– **最小位移**:渡河的最小位移即河的宽度。为使渡河位移等于河宽,船的合速度方向需与河岸垂直,此时船头应指向上游,与河岸成一定角度θ。根据三角函数关系:Vc cosθ = Vs,θ = arccos(Vs/Vc)。只有当Vc > Vs时,船才可能垂直渡河。
– **水流速度大于船速**:无论船如何航行,都会被冲向下游。为使漂下距离最短,α角越大,船漂下的距离x越短。以Vs的矢尖为圆心,Vc为半径画圆,当V与圆相切时,α角最大,θ = arccos(Vc/Vs)。
### 三、加速度
#### 1. 定义
速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。
#### 2. 公式
a = Δv / Δt
#### 3. 单位
m/s²(米每二次方秒)
#### 4. 矢量性
加速度既有大小又有方向,大小等于单位时间内速度的增加量,方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别地,在直线运动中:
– 速度增加时,加速度方向与速度相同
– 速度减小时,加速度方向与速度相反
#### 5. 物理意义
表示质点速度变化的快慢。例如,两辆汽车从静止加速到10m/s,A车用10s,B车用5s,它们的速度变化量相同,但B车加速度更大(a = Δv / t),说明B车启动性能更好。
#### 6. 注意事项
– **匀变速运动**:加速度保持大小和方向不变时,物体做匀变速运动(如自由落体、平抛运动)。
– **直线运动与曲线运动**:加速度方向与初速度方向在同一直线上时,做直线运动;不在同一直线上时,做曲线运动。
– **加速度与速度关系**:加速度由速度变化和时间计算,但决定因素是合力F和质量M。加速度与速度无必然联系,加速度大时速度可以小,速度大时加速度也可以小。
– **加速度为零**:物体静止或做匀速直线运动(相对于同一参考系)。
– **参考系**:加速度因参考系选取不同而不同,通常取地面为参考系。
– **加速与减速**:运动方向与加速度方向夹角小于90°时,做加速运动(正加速度);反之做减速运动(负加速度)。夹角为90°时,匀速率运动(如匀速圆周运动)。
– **力的作用**:力是物体产生加速度的原因,外力作用即产生加速度。
– **加速度比较**:只比较绝对值。加速度大小与作用力成正比,与质量成反比,方向与作用力方向相同。
– **向心加速度**:匀速圆周运动中的加速度,公式为a = rω² = v²/r。
– 匀速圆周运动是匀速率运动,但速度方向不断变化。
– 向心加速度指向圆心,不改变速度大小,只改变速度方向。
#### 7. 重力加速度
地球表面附近物体受重力产生的加速度,也叫自由落体加速度,用g表示。方向竖直向下,同一地区同一高度g相同,随海拔高度增大而减小。赤道g=9.780m/s²,北极g=9.832m/s²。通常取g=9.80m/s²。
### 四、匀加速直线运动公式
#### 1. 位移公式
s = V₀t + (at²/2) = (v_t² – v₀²)/2a = (v₀ + v_t)t/2
#### 2. 速度公式
v_t = v₀ + at
#### 3. 平均速度
v = (v₀ + v_t)/2
#### 4. 重要推论
(1) v_t² – v₀² = 2as(初速度方向为正方向,匀加速a取正,匀减速a取负)
(2) AB段中间时刻的即时速度:v_t/2 = (v₀ + v_t)/2
(3) AB段位移中点的即时速度:v_s/2 = [(v_t² + v₀²)/2]^(1/2)
(4) 初速为零的匀加速直线运动,1s、2s、3s……ns内的位移之比为1²:2²:3²……:n²
(5) 第1s、第2s、第3s……第ns内的位移之比为1:3:5……:(2n-1)
(6) 第1米、第2米、第3米……第n米内的时间之比为1:√2:√3……:√n
(7) 连续相邻的相等时间间隔内的位移之差为常数:△s = aT²(a为匀变速直线运动的加速度,T为每个时间间隔的时间)
(8) 竖直上抛运动:上升过程匀减速,下落过程匀加速,全过程初速度为V₀,加速度为g的匀减速运动。
### 五、加速度与运动状态
#### 1. 加速运动与减速运动
加速度不为零时,物体处于加速状态。加速度大于零为正加速,小于零为负加速(速度减至0后反向加速)。
#### 2. 曲线加速运动
加速度保持不变时,物体可能做曲线运动。例如,水平抛出物体,受重力竖直向下,加速度方向和大小不变,但水平方向仍有速度,导致物体划过曲线。此时仍为匀加速运动,但为匀加速曲线运动。
#### 3. 加速度单位的来历
加速度a = Δv / Δt,速度单位m/s,时间单位s,相除得m/s²。
### 六、高一物理学习方法
#### 1. 建立清晰的物理情景
做题前先弄清完整物理过程,建立清晰的物理情景。通过审题明确物理过程,找到各细节联系,抓住本质,剔除次要因素,捕捉关键句,挖掘隐含条件。
#### 2. 物理作图
物理图象是化抽象为具体的巧手。有些学生听课时忽视老师分析过程和作图,导致独立解题困难。作图能提高思维敏捷性和流畅性。
#### 3. 题后总结
完成题目后,尤其是借助他人帮助时,要把握“领会方法的最佳时机”。思考关键点、困难点、改进空间,明确所需知识,总结解题诀窍,培养良好题感。
### 七、高一物理必修一期末测试题
#### 一、单选题
1. 关于力学单位制,下列说法正确的是:
A. 千克、米/秒、牛顿是导出单位
B. 千克、米、牛顿是基本单位
C. 在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kg
D. 只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
2. 一物体m受到撞击力后沿斜面向上滑动,滑动过程中受到的力是:
A. 重力,沿斜面向上的冲力,斜面的支持力
B. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力
C. 重力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力
D. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力
3. 拖拉机停在水平地面上,关于拖拉机和地面受力的叙述,正确的是:
A. 地面受到向下的弹力,是因为地面发生弹性形变;拖拉机没有形变,所以不受弹力
B. 地面受到向下的弹力,是因为地面发生弹性形变;拖拉机受到向上的弹力,是因为拖拉机也发生形变
C. 拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生形变
D. 以上说法都不正确
4. 汽车以20m/s速度匀速直线运动,刹车后匀减速,加速度大小为5m/s²,刹车后6s内位移是:
A. 30m
B. 40m
C. 10m
D. 0
5. 木块在水平桌面上受水平推力F₁=10N,F₂=2N,匀速直线运动。撤去F₁瞬间,木块受合力F和摩擦力f的大小、方向是:
A. F=0;f=2N,方向向右
B. F=10N,方向向左;f=8N,方向向右
C. F=10N,方向向左;f=8N,方向向左
D. F=0,f=0
6. 物体以恒定加速度由静止开始下落,历时1s落地,速度为8m/s,下列说法正确的是:
A. 开始下落时离地面高度3.2m
B. 下落加速度10m/s²
C. 前一半时间内下落高度0.8m
D. 后一半时间内的平均速度6m/s
7. 物体v-t图象中,t₁和t₂时刻瞬时速度分别为v₁和v₂,物体由t₁到t₂运动过程中:
A. 加速度不断增大
B. 加速度不断减小
C. 位移不断减小
8. 以下实验中属于理想实验的是:
A. 平行四边形法则的科学探究
B. 伽利略设想的对接光滑斜面实验
C. 用打点计时器测物体的加速度
D. 利用刻度尺的落体运动,测定人的反应时间的小实验
9. 小球悬挂在O点,用力F拉使悬线偏离竖直方向30°,静止时F与竖直方向成θ角,F取最小值时θ角是:
A. 30°
B. 60°
C. 90°
D. 0°
10. 质量为10kg的物体在水平地面上,水平推力F₁=30N时加速度1m/s²,F₂=60N时加速度是:
A. 6m/s²
B. 4m/s²
C. 3m/s²
D. 2m/s²
#### 二、不定项选择题
11. 物体在F作用下静止于斜面上,受力的个数可能是:
A. 2个
B. 3个
C. 4个
D. 5个
12. 直升电梯运动过程中,物体受电梯地板支持力随时间变化如图,下列判断正确的是:
A. t=1s时刻电梯加速度方向竖直向上
B. t=6s时刻电梯加速度为零
C. t=8s时刻电梯失重状态
D. t=11s时刻电梯加速度方向竖直向下
13. 速度—时间和位移—时间图像中,下列描述正确的是:
A. 图线1、3表示曲线运动
B. s—t图线t₁时刻v₁
C. v—t图线0至t₃时间内3和4平均速度相等
D. s—t图线t₂时刻表示2开始反向运动
14. 质量为50kg的人站在竖直向上运动的升降机地板上,升降机加速度2m/s²,g取10m/s²,人对地板压力可能等于:
A. 600N
B. 500N
C. 400N
D. 300N
15. 质点沿直线运动速度—时间图象,下列说法正确的是:
A. 第1s末质点位移和速度都改变方向
B. 第2s末质点位移改变方向
C. 第4s末质点位移为零
D. 第3s末和第5s末质点位置相同
#### 三、实验题
16. 电火花计时器使用_______电源,电压为_______V。当电源频率50Hz时打点计时器每隔_________s打一个点,当交流电频率小于50Hz时仍按50Hz计算,测量的速度数值比真实速度数值_______(填“偏大”“偏小”“不变”)。
17. “探究小车速度随时间变化规律”实验中,纸带从O点开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F,各点间距如图:
① A、D两点的瞬时速度:vA=______m/s,vD=______m/s
② 作出小车的v-t图象,根据图线求出加速度a=__________m/s²
③ 图线与纵轴交点速度是________m/s,此速度的物理意义是______________________
18. “验证力的平行四边形定则”实验中,三个步骤错误或疏漏:
(1)中:______________________________________
(2)中:______________________________________
(3)中:______________________________________
19. “探究弹力和弹簧伸长关系”实验中,两条不同弹簧a和b的图象如图,下列表述正确的是:
A. a的原长比b的长
B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小
D. 测得弹力与弹簧长度成正比
20. 两个相同小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系细线,跨过定滑轮各挂小盘,盘里放不同质量砝码。实验结果是:
当小车质量相同时,加速度与拉力成_____________;当拉力F相等时,加速度与质量成__________________。实验中用砝码重力作为小车拉力,为减小误差,G与Mg之间需满足关系:___________。
#### 四、计算题
21. 航空母舰弹射系统使飞机滑行100m后起飞,飞机加速度5.0m/s²,起飞速度50m/s,问弹射系统需多大初速度?若不装弹射系统,舰身至少多长?
22. 物体A、B重力GA=10N,GB=2N,α=60°,静止状态,求A受摩擦力和地面支持力。
23. 物体m=4kg,动摩擦因数μ=0.2,倾角37°,恒力F=10N作用下加速运动,5s后撤去F,求:
(1) 加速运动时加速度a
(2) 撤去F后滑行时间
24. 物体以5m/s初速度沿倾角37°斜面上滑,动摩擦因数0.5,求:
(1) 上滑位移
(2) 回到出发点速度
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